(57)【要約】      （修正有）【課題】把持部材で切断対象を把持した状態で切断可能な切断処理装置を提供する。【解決手段】ショベル系掘削機等に着脱可能で、切断対象物を把持した状態で切断可能な切断装置８は、ショベル系掘削機のアームの先端部に連結され且つ切断対象物を受ける受部１４ａを備えた１対の本体フレーム１４と、受部に対して相対的に上下揺動可能に本体フレーム１４に軸支された可動刃１５と、この可動刃を揺動駆動するための切断用油圧シリンダ１６と、受部１４ａに対して相対的に上下揺動可能に本体フレーム１４に軸支され且つ受部と協働して切断対象物を把持可能な把持部材１７と、この把持部材を駆動するための把持用油圧シリンダ１８とを備えている。本体フレーム１４はアームの先端部に回転支持機構により回転可能に支持され、回転駆動部により正逆方向へ回転駆動可能に構成されている。【選択図】図２
2010269568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ショベル系掘削機のアームの先端部に連結され且つ切断対象物を受ける受部を備えた１対の本体フレームと、前記受部に対して相対的に上下揺動可能に前記本体フレームに軸支された可動刃と、この可動刃を揺動駆動するための切断用流体圧シリンダとを備えた切断処理装置において、
前記受部に対して相対的に上下揺動可能に前記本体フレームに軸支され且つ前記受部と協働して切断対象物を把持可能な把持部材と、
この把持部材を駆動するための把持用流体圧シリンダを備えたことを特徴とする切断処理装置。
【請求項２】
前記可動刃を上下揺動させることにより、前記把持部材で切断対象物を上方から受け止めて切断対象物を前記可動刃から離脱可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の切断処理装置。
【請求項３】
前記把持部材を軸支する枢支軸と前記可動刃を軸支する枢支軸は、同心で共通の軸部材で構成され、これら枢支軸は前記本体フレームに枢支されたことを特徴とする請求項１または２に記載の切断処理装置。
【請求項４】
前記把持部材は前記１対の本体フレームの外側に夫々位置すると共に前記本体フレームと平行な１対の把持フレームを備え、
前記１対の把持フレームを夫々駆動するための１対の把持用流体圧シリンダを前記１対の本体フレームの外側に夫々設置したことを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の切断処理装置。
【請求項５】
前記把持部材は前記１対の本体フレームの内側に対応するように配設され且つ前記本体フレームと平行な１対の把持フレームを備え、
前記１対の把持フレームを駆動するための共通の１つの把持用流体圧シリンダを前記１対の本体フレームの間又は近傍部位に位置するように設置したことを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の切断処理装置。
【請求項６】
前記本体フレームはアームの先端部にホルダー部を介して着脱可能に装着され、
前記ホルダー部は前記本体フレームを回転可能に支持する回転支持機構と回転駆動部とを備えたことを特徴とする請求項１〜５の何れか１つに記載の切断処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ショベル系掘削機のアームの先端部に装着され、切断対象物を把持した状態で切断作業を可能にした切断処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ショベル系掘削機のアームの先端部に着脱自在に装着されるアタッチメントとしての切断処理装置が実用化されている。この切断処理装置は、アームの先端部に装着される１対の受片部材と、これら受片部材の間に配置されて揺動可能に軸支された可動刃と、１対の受片部材の先端部分に形成された受部とを備え、この可動刃を下方揺動させてこの可動刃と受部との間に樹木や木製廃材等の切断対象物を挟み込んで切断作業を行うものである。
【０００３】
可動刃の受部側の外縁には複数の歯が形成され、可動刃が揺動駆動されると、受部に支持された切断対象物に複数の刃が喰い込んで複数の刃による切断が行われるよう構成されている。
【０００４】
樹木や木製廃材等の切断作業は、切断対象物の運搬・ハンドリング、切断、切断対象物の噛み込み除去、運搬・ハンドリング、車両への積み込みの手順で行われる。切断の前後における運搬・ハンドリングでは、専用の運搬装置やハンドリング装置が使用されるが、１台の油圧ショベルによって切断と運搬・ハンドリングの双方を行うことが望ましい。
【０００５】
特許文献１の切断装置は、ホルダー先部に付設された略湾曲状の左右１対の受片と、この受片間に嵌合可能な可動刃と、この可動刃を開閉駆動可能な流体圧シリンダと、受片の途中部に立設される固定掴持片と、可動刃の背部に形成され且つ固定掴持片と協働して切断対象物を掴持可能な掴持部とを備えている。この切断装置においては、流体圧シリンダの作動によって切断対象物を切断でき、掴持部と固定掴持片の間に切断対象物を掴持して所定の場所に移動させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許３５５３５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の切断装置は、切断対象物を切断可能であり、且つ切断対象物を掴持可能であるため、１台の油圧ショベルにより、切断対象物を切断してから、掴持部と固定掴持片により切断片を掴持（把持）してハンドリングすることが可能である。しかし、可動刃の背部に掴持部を設けてあるため、掴持状態にして切断したり、切断と掴持とを同時に行ったりすることはできず、切断対象物を把持した状態で切断することができない。
そのため、切断対象物を切断する切断性能も低下しやすくなるだけでなく、切断後、切断片をハンドリングするには、切断装置を１８０度反転して掴持部と固定掴持片を下方へ向けなければならならないという問題がある。そのため、切断とハンドリングとを連続して行うことができず、作業能率を高めることができない。
【０００８】
特に、林業の分野において、この切断装置により立ち木状態の間伐材を切断する場合に、切断装置の姿勢をほぼ横向き姿勢にして切断可能であるが、この切断装置では間伐材を別部材で把持した状態で切断できないため、間伐材の倒れ方向をコントロールできない。  そのため別途間伐材の倒れ方向をロープ等でコントロールする作業が必要であり、作業能率を高めることが難しい。
【０００９】
廃木材や竹材等など剛性や弾性のある切断対象物は、切断時に切断片が周囲に飛散するという問題がある。特に、切断装置による切断力が高い程、また、切断片が小さくなる程、切断片の飛散化傾向は高くなる。しかも、弾性を有する合成樹脂や竹材等の廃材の場合には、切断刃による押し付けだけでは、廃材が逃げ易いため、充分な切断性能を発揮できないことが少なくない。
【００１０】
本発明の目的は、簡単な構造でありながら、把持部材で切断対象物を把持した状態で切断可能な切断処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の切断処理装置は、ショベル系掘削機のアームの先端部に連結され且つ切断対象物を受ける受部を備えた１対の本体フレームと、前記受部に対して相対的に上下揺動可能に前記本体フレームに軸支された可動刃と、この可動刃を揺動駆動するための切断用流体圧シリンダとを備えた切断処理装置において、前記受部に対して相対的に上下揺動可能に前記本体フレームに軸支され且つ前記受部と協働して切断対象物を把持可能な把持部材と、この把持部材を駆動するための把持用流体圧シリンダを備えたことを特徴としている。
【００１２】
この切断処理装置では、把持部材が受部に対して相対的に上下揺動可能に本体フレームに軸支され且つ受部と協働して切断対象物を把持可能に構成されたため、切断対象物を受ける切断用受部と切断対象物を把持する把持用受部とを同一の受部で構成し、把持部材と受部で切断対象物を把持した状態で切断することができる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記可動刃を上下揺動させることにより、前記把持部材で切断対象物を上方から受け止めて切断対象物を前記可動刃から離脱可能に構成したことを特徴としている。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記把持部材を軸支する枢支軸と前記可動刃を軸支する枢支軸は、同心の共通の軸部材で構成され、これら枢支軸は前記本体フレームに枢支されたことを特徴としている。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１つの発明において、前記把持部材は前記１対の本体フレームの外側に夫々位置すると共に前記本体フレームと平行な１対の把持フレームを備え、前記１対の把持フレームを夫々駆動するための１対の把持用流体圧シリンダを前記１対の本体フレームの外側に夫々設置したことを特徴としている。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項１〜３の何れか１つの発明において、前記把持部材は前記１対の本体フレームの内側に対応するように配設され且つ前記本体フレームと平行な１対の把持フレームを備え、前記１対の把持フレームを駆動するための共通の１つの把持用流体圧シリンダを前記１対の本体フレームの間又はその近傍部位に位置するように設置したことを特徴としている。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項１〜５の何れか１つの発明において、前記本体フレームはアームの先端部にホルダー部を介して着脱可能に装着され、前記ホルダー部は前記本体フレームを回転可能に支持する回転支持機構と回転駆動部とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によれば、受部に対して相対的に上下揺動可能に本体フレームに軸支され且つ受部と協働して切断対象物を把持可能な把持部材と、この把持部材を駆動するための把持用流体圧シリンダを備えたため、簡単な構造でもって、把持部材を可動刃の作動に対して独立に揺動駆動することができる。
【００１９】
それ故、切断対象物を把持部材と受部とで把持した状態で切断し、切断片を把持部材と受部とで把持して搬送・ハンドリングすることができる。しかも、切断中に可動刃が切断対象物に噛み込んだ場合や二度切りする場合に、把持部材に対して可動刃を相対的に上方へ揺動させたり、又は可動刃に対して把持部材を相対的に下方揺動させることで、切断対象物を可動刃から離脱させることもできる。切断対象物の切断処理と、切断片の搬送・ハンドリングを連続して行うことが可能であるため、生産性が高まる。しかも、切断後切断片を把持した状態を維持できるため、切断片の飛散も防止することができる。
【００２０】
他方、切断処理装置をアームに対してアーム軸線と平行な軸線回りに回転させる機構を装備している場合において、立ち木状態の間伐材を切断する際に、把持部材と受部とで間伐材を把持した状態で切断し、切断後に切断処理装置を左方又は右方へ回動させることで、切断した間伐材を所望の方向へ倒すことができる。
【００２１】
請求項２の発明によれば、可動刃を上下揺動させることにより、把持部材で切断対象物を上方から受け止めて切断対象物を可動刃から離脱可能に構成したため、一度に切断できないような大径の切断対象物を二度切りする場合、切断対象物に噛み込んだ可動刃を容易に引き抜くことができ、切断能率を高めることができる。
【００２２】
請求項３の発明によれば、把持部材を軸支する枢支軸と可動刃を軸支する枢支軸は、同心で共通の軸部材で構成され、これら枢支軸は本体フレームに枢支されたため、把持部材と可動刃を軸支する構造を簡単化することができる。
【００２３】
請求項４の発明によれば、把持部材は１対の本体フレームの外側に位置すると共に本体フレームと平行な１対の把持フレームを有するため、１対の把持部材の間隔を大きくして、切断対象物の把持性能を高めることができる。１対の把持フレームを夫々駆動するための１対の把持用流体圧シリンダを設けたため、各把持用流体圧シリンダを小型化することができる。
【００２４】
請求項５の発明によれば、把持部材は１対の本体フレームの内側に位置すると共に本体フレームと平行な１対の把持部材を有するため、１対の本体フレームの間の空間に把持部材と、１対の把持フレームを駆動するための共通の１つの把持用流体圧シリンダを配置して切断装置を小型化することができる。
【００２５】
請求項６の発明によれば、本体フレームはアームの先端部にホルダー部を介して着脱可能に装着され、ホルダー部は本体フレームを回転可能に支持する回転支持機構と回転駆動部とを備えたため、任意の姿勢の切断対象物を切断でき、切断片を搬送・ハンドリングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例１に係る油圧ショベルの外観図である。
【図２】切断処理装置の斜視図である。
【図３】切断処理装置の側面図である。
【図４】図３のIV−IV線断面図である。
【図５】回転支持機構と回転駆動部を示す要部断面図である。
【図６】切断処理装置の側面図である。
【図７】実施例２に係る切断処理装置の側面図である。
【図８】図７のVIII−VIII線断面図である。
【図９】実施例３に係る切断処理装置の斜視図である。
【図１０】切断処理装置の側面図である。
【図１１】図１０のXI−XI線断面図である。
【図１２】実施例４に係る図３相当図である。
【図１３】実施例５に係る切断処理装置の側面図である。
【図１４】図１３のXIV −XIV 線断面図である。
【図１５】実施例６に係る可動刃の変形例を示し、（ａ）は複数の三角歯付きの可動刃の側面図、（ｂ）は複数の波形歯付きの可動刃の側面図、（ｃ）は異なる大きさの複数の波形歯付きの可動刃の側面図、（ｄ）は一枚歯付きの可動刃の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。尚、ショベル系掘削機の操作者（運転手）から視た前後方向を前後方向とし、図における上下方向を上下方向として説明する。
【実施例１】
【００２８】
以下、実施例１に係る切断処理装置について図１〜図６に基づいて説明する。
図１に示すように、ショベル系掘削機である油圧ショベル１は、１対のクローラ２を有する下部走行体３、この下部走行体３の上部に旋回自在に装備されて操作者が乗り込む運転室を有する上部旋回体４とを有している。上部旋回体４の後部には、油圧供給源として油圧ポンプと油圧ポンプを駆動するエンジン（図示略）が配置されている。
【００２９】
油圧ショベル１は、後端を上部旋回体４に回転可能に軸支されたブーム６と、このブーム６を傾動させる油圧式のブームシリンダ５と、ブーム６の前端部に後部が回転可能に軸支されたアーム７と、このアーム７を傾動させる油圧式のアームシリンダ１０と、アーム７の先端部に連結され且つ切断対象物Ｏを切断可能な切断処理装置８とを備えている。
【００３０】
アーム７は、ブーム６の前端部にアーム揺動軸９にて揺動可能に軸支されている。油圧式のブームシリンダ１０のシリンダ本体の基端部がブーム６の途中部に回転可能に連結され、ブームシリンダ１０のピストンロッドの先端部がアーム７の後端部に回動可能に連結されている。ブームシリンダ１０が伸長又は収縮したとき、アーム７はアーム揺動軸９を揺動中心として揺動する。アーム７の先端部に切断処理装置８のホルダー部１３を揺動可能に連結する連結ピン１１と、切断処理装置８を連結ピン１１を中心として揺動させる油圧式のバケットシリンダ１２とが設けられている。バケットシリンダ１２のシリンダ本体の基端部がアーム７の上部に回転可能に連結されている。切断処理装置８は、油圧ショベル１に着脱可能なアタッチメントであり、アーム７の先端部（前端部）に連結ピン１１と連結ピン２５により着脱自在に連結されている。
【００３１】
図１〜図３に示すように、切断処理装置８は、連結ピン１１，２５によりアーム７に連結されたホルダー部１３と、ホルダー部１３に後述の回転支持機構と回転駆動部を介して支持された１対の本体フレーム１４と、本体フレーム１４に上下揺動可能に軸支された可動刃１５と、この可動刃１５を上下揺動駆動する為の油圧式の切断用シリンダ１６と、本体フレーム１４に上下揺動可能に軸支された把持部材１７と、油圧式の１対の把持用シリンダ１８等を備えている。尚、バケットシリンダ１２が図１に示す初期状態のとき、前記回転支持機構の回転軸線Ｂは、アーム７の軸線Ａとほぼ平行である。
【００３２】
本体フレーム１４は、ホルダー部１３の前方へ延びる鉛直向きの板状部材で構成され、本体フレーム１４の前部には切断対象物Ｏを受ける受部１４ａが前方へ斜め下方向へ延びるように形成されている。１対の本体フレーム１４は左右に所定間隔空けて平行に対向状に配設され、１又は複数の連結部材１４ｆで一体的に連結されている。可動刃１５は、１対の受部１４ａ間の隙間Ｓに突入可能に、１対の本体フレーム１４間に対応するように設けられ、切断用シリンダ１６により受部１４ａに対して相対的に上下揺動駆動され、１対の受部１４ａと協働して切断対象物を切断する。
【００３３】
把持部材１７は、「ヘ」字の形状をなす１対の把持フレーム１７ａを有し、把持部材１７は１対の受部１４ａに対して相対的に上下揺動可能に本体フレーム１４に軸支され、１対の受部１４ａと協働して切断対象物Ｏを把持可能になっている。１対の把持フレーム１７ａは１対の本体フレーム１４の外側に配置されている。尚、「外側」、「内側」とは、左右方向における外側、内側、つまり枢支軸３３の軸線方向における外側、内側を意味する。
【００３４】
把持部材１７を駆動するため１対の把持用シリンダ１８は、切断用シリンダ１６よりも小径で、１対の本体フレーム１４の外側に配設されている。即ち、左側の把持フレーム１７ａと把持用シリンダ１８は左側の本体フレーム１４の左外側の近傍位置に配設され、右側の把持フレーム１７ａと把持用シリンダ１８は右側の本体フレーム１４の右外側の近傍位置に配設されている。
【００３５】
図１、図２、図５に示すように、ホルダー部１３は、鉛直向きの１対のブラケット板１９を備えている。ブラケット板１９の後部には、連結ピン１１が貫通する連結ピン孔１９ａと、連結ピン２５が貫通する連結ピン孔１９ｂが夫々形成されている。バケットシリンダ１２のピストンロッドの前端部はＨリンク２６の後端部に連結ピン２７で連結され、Ｈリンク２６の前端部は連結ピン孔１９ｂに貫通する連結ピン２５により、１対のブラケット板１９に連結されている。サイドリンク２８の後端が連結ピン２７に回動可能に連結され、このサイドリンク２８の前端はアーム７の前部に回動可能に連結されている。
以上により、連結ピン１１，２５とＨリンク２６とサイドリンク２８を含む四節リンク機構が構成され、バケットシリンダ１２を図１に示す初期状態から伸長、収縮させることにより、切断処理装置８を連結ピン１１を中心として上下方向へ揺動駆動可能に構成してある。
【００３６】
図２、図５に示すように、ホルダー部１３は、ブラケット板１９の前端に垂直に固着された円板部材２０と、円板部材２０の前面外周にボルト２１により締結固定された環状部材２２と、ベアリング２９と、環状の内歯ギヤ部材３０と、１対の本体フレーム１４の後端が固着された本体固定板３１と、円板部材２０の中央開口２０ａを後方から前方に向かって貫通した状態で円板部材２０に固定されたロータリ継手２３、円板部材２０に固定された油圧モータ２４を含む回転駆動部などを有する。
【００３７】
内歯ギヤ部材３０はベアリング２９を介して環状部材２２に回転自在に支持されている。油圧モータ２４の出力軸に固定されたピニオン２４ａが内歯ギヤ部材３０の内歯３０ａに噛合している。内歯ギヤ部材３０の前面には、本体固体板３１が複数のボルト３２によって締結固定されている。本体固定板３１の前面に１対の本体フレーム１４が固定されている。１対の本体フレーム１４とその付属品は、本体固定板３１と内歯ギヤ部材３０とベアリング２９を介して環状部材２２にアーム７の軸線Ａと平行な軸線Ｂの回りに回転自在に支持され、油圧モータ２４を駆動することで正転又は逆転駆動される。油圧モータ２４は、油圧ショベル１の油圧ポンプを含む油圧供給源から油圧を給排される。
【００３８】
つまり、１対の本体フレーム１４とその付属品をアーム７に対して回転可能に支持する回転支持機構が、円板部材２０と、環状部材２２と、ベアリング２９と、内歯ギヤ部材３０と、本体固定板３１ととで構成されている。１対の本体フレーム１４とその付属品をアーム７に対して回転駆動する回転駆動部が、油圧モータ２４と、ピニトン２４ａと内歯ギヤ部材３０等で構成されている。
【００３９】
尚、ホルダ部１３には、油圧シリンダ１６，１８への油圧の給排を切換える為の複数の電磁方向切換弁（図示略）が設けられ、これら電磁方向切換弁が油路により油圧供給源に接続されている。これら電磁方向切換弁と、油圧モータ２４とが、操作者からの指令を受ける油圧ショベル１の制御ユニットにより駆動制御される。
【００４０】
ロータリ継手２３は、油圧ショベル１の油圧供給源からの油路を、切断用シリンダ１６と１対の把持用シリンダ１８に接続する為のものである。切断用シリンダ１６は油路２３ａ，２３ｂによりロータリ継手２３に接続され、１対の把持用シリンダ１８は油路２３ｃ，２３ｄによりロータリ継手２３に夫々接続されている。切断用シリンダ１６を伸長させる場合は、油路２３ａから給油して油路２３ｂから排油し、また、収縮させる場合は上記とは逆の給排を行う。各把持用シリンダ１８を伸長させる場合は、油路２３ｃから給油して油路２３ｄから排油し、また、収縮させる場合は上記と逆の給排を行う。
【００４１】
図１〜図５に示すように、１対の本体フレーム１４の後端が本体固定板３１に固着され、１対の本体フレーム１４は前記軸線Ｂと平行に前方へ所定長さ延びている。各本体フレーム１４は、その前部の下部に形成された受部１４ａと、可動刃１５と把持部材１７を枢支する枢支軸３３を固定する枢支軸受部１４ｂと、切断用シリンダ１６と把持用シリンダ１８の後端部を支持する支持軸３４を支持する支持軸受部１４ｃとを備えている。
【００４２】
受部１４ａの上面には、切断対象物を受ける円弧状の面板にて受面１４ｄが形成されている。図４に示すように、受面１４ｄは、把持部材１７と対向するように本体フレーム１４の外側へ張り出している。受部１４ａの下端は、受部１４ａの前端から本体フレーム１４の長さ方向途中部にかけて湾曲形状に形成されている。枢支軸受部１４ｂは、受部１４ａの後端側の上端近傍部位に形成されている。支持軸受部１４ｃは、本体フレーム１４の後端付近部の下部に形成されている。
【００４３】
図２、図４に示すように、１対の本体フレーム１４に形成された１対の受面１４ｄの間には可動刃１５が通過可能な隙間Ｓが設けられている。可動刃１５が切断動作を行なうとき、可動刃１５の切断刃１５ｅが受面１４ｄと干渉することなく突入可能に構成されている。
【００４４】
可動刃１５は、可動刃フレーム１５ａと、可動刃フレーム１５ａの後部に形成され且つ切断用シリンダ１６と連結される連結腕部１５ｂ、可動刃フレーム１５ａと連結腕部１５ｂとの接続部分に形成された枢支軸３３が貫通可能な枢支軸受部１５ｃ、連結腕部１５ｂに形成されて切断用シリンダ１６のピストンロッドがピン１５ｘにより連結されるロッド連結部１５ｄ、可動刃フレーム１５ａに着脱可能な切断刃１５ｅなどで構成されている。可動刃フレーム１５ａは略円弧状に形成され、その下端縁部に切断刃１５ｅの上縁部が複数のボルト１５ｆにより固着されている。
【００４５】
図４に示すように、可動刃１５は、１対の本体フレーム１４に架着された枢支軸３３に枢支軸受部１５ｃに設けられた軸受３３ａを介して揺動可能に枢支されている。軸受３３ａと枢支軸受部１４ｂとの間には、軸受３３ａの軸方向の位置を規制するスペーサ３３ｂが設けられている。
図３に示すように、切断刃１５ｅはＶ形の複数の歯ｔａを備えており、複数の歯ｔａの刃先先端を夫々結んだ形状は、受面１４ｄの円弧形状と同様の円弧形状に形成されている。側面視にて、複数の歯ｔａは、後方側のものほど９０度から６０度の範囲内で歯角が小さくなり、歯ｔａの高さも小さくなる。
【００４６】
図２〜図４に示すように、把持部材１７は、１対の把持フレーム１７ａと先端刃１７ｅとを備え、平面視にてコ字形状に構成されている。これら１対の把持フレーム１７ａは、１対の本体フレーム１４の外側に夫々配設されている。各把持フレーム１７ａは、本体フレーム１４と平行に構成されている。各把持フレーム１７ａは、その後部に形成された連結腕部１７ｂと、把持フレーム１７ａと連結腕部１７ｂとの接続部分に形成され枢支軸３３が貫通する枢支軸受部１７ｃと、連結腕部１７ｂの後端部に形成されて把持用シリンダ１８のピストンロッドがピン１７ｘにより連結されるロッド連結部１７ｄとを有する。１対の把持フレーム１７ａの前端部は先端刃１７ｅでもって一体的に連結されている。
【００４７】
把持フレーム１７ａの前部は上側凸に緩湾曲しており、把持フレーム１７ａは枢支軸受部１７ｃから前方に移行する程上下幅が狭くなるように形成されている。把持フレーム１７ａの外側面には、剛性を高める為のトラス状のリブが形成されている。把持部材１７の枢支軸受部１７ｃから先端刃１７ｅまでの長さは、可動刃１５の枢支軸受部１５ｃから可動刃１５前端までの長さよりも長く形成されている。そのため、可動刃１５は、把持部材１７の揺動位置に拘わらず上下揺動可能である。
【００４８】
把持部材１７を最大限下方へ揺動させたとき、先端刃１８ｅが１対の受部１４の受面１４ｄの前端部に当接するように構成されている。そのため、把持部材１７を閉動作させて、先端刃１７ｅにより切断対象物Ｏを受面１４ｄに押し付けることが可能となり、先端刃１７ｅによって切断対象物Ｏを割ることができる。
【００４９】
次に、以上説明した切断処理装置８の動作について説明する。
［把持動作］  切断対象物を把持部材１７と受部１４ａとで挟んで把持してから切断する場合、切断用シリンダ１６と１対の把持用シリンダ１８を収縮動作させ、可動刃１５と把持部材１７の双方を上方揺動（開動作）させる。次に、切断対象物Ｏを切断刃１５ｅと受面１４ｄの間に配置した後、把持用シリンダ１８を伸長動作させる。すると、図２の２点鎖線で示すように、把持部材１７は枢支軸３３回りに受面１４ｄに接近するように下方揺動（閉動作）を行い、切断対象物Ｏを把持部材１７と受面１４ｄとの間で把持する。
尚、林業の分野において立ち木状態の間伐材を切断する際には、油圧モータ２４を駆動して切断処理装置８を９０度姿勢変換し、可動刃１５を水平姿勢にしてから、上記同様に間伐材を把持し、その把持した状態で切断し、切断後に油圧モータ２４を駆動して切断処理装置８を左方又は右方へ回動させて、間伐材を所望の方向へ倒すことができる。
【００５０】
［切断動作］  次に、切断対象物Ｏを把持部材１７と受面１４ｄとの間で把持した状態で、切断用シリンダ１６を伸長動作させる。可動刃１５は枢支軸３３回りに受面１４ｄに向って下方揺動（閉動作）し、切断刃１５ｅは切断対象物Ｏを受面１４ｄに押し付け、切断対象物Ｏの押し切り切断を行う。切断時、切断対象物Ｏは把持部材１７と受面１４ｄとの間で把持されているため、十分に圧縮状態になっており充分な支持力が確保されているため、円滑に確実に切断される。切断後、各切断片が把持部材１７と受面１４ｄとの間に把持されているため、切断片が飛散することがない。
【００５１】
［搬送・ハンドリング動作］  切断後、各切断片を把持部材１７と受面１４ｄとの間に把持した状態を維持して、油圧ショベル１が所定の載置場所に搬送する。切断片のハンドリングに際して、把持姿勢を変更する場合は、油圧モータ２４を駆動する。油圧モータ２４によりピニオン２４ａを正逆回転させ、本体固定板３１をアーム７の軸線Ａと平行な軸線Ｂ回りに回転させて、把持部材１７と受面１４ｄとの間に把持された切断片を所望の姿勢にすることができる。尚、前記間伐材を切断する際には、油圧モータ２４を駆動し、間伐材を左方又は右方へ付勢した状態で切断することで、切断した間伐材の倒れ方向を左方又は右方へコントロールすることができる。
【００５２】
［割り動作］  縦割り等割り切断する場合、切断対象物Ｏを先端刃１７ｅと受面１４ｄの間に配置した後、把持用シリンダ１８を伸長動作させると、把持部材１７は枢支軸３３回りに下方揺動（閉動作）し、先端刃１７ｅが切断対象物Ｏを受面１４ｄの前端部分に押し付けつつ、切断対象物Ｏの割り切断を行う。
【００５３】
［噛み込み除去動作］  切断対象物Ｏが切断刃１５ｅに噛み込んでいる場合や、切断対象物Ｏが大径で一度に切断できないため二度切りする場合は、切断対象物Ｏの噛み込み除去を行う。図６に示すように、把持用シリンダ１８を最大収縮動作させて把持部材１７を開動作させる。次に、切断用シリンダ１６を収縮動作させて、可動刃１５を開動作させる。すると、切断刃１５ｅに噛み込んでいる切断対象物Ｏは、可動刃１５に噛み込んだ状態で持ち上げられ、把持フレーム１７ａの下面に衝突し（上方から受け止められ）、可動刃１５の開動作が更に進むと切断対象物Ｏは切断刃１５ｅから離脱除去される。  尚、可動刃１５の開動作と並行して把持部材１７の閉動作を行ってもよく、可動刃１５の開動作を途中で中断してから把持部材１７の閉動作を行ってもよい。
【００５４】
次に、実施例１に係る切断処理装置８の作用、効果について説明する。
受部１４ａの受面１４ｄに対して相対的に上下揺動可能に本体フレーム１４に軸支され且つ受部１４ａの受面１４ｄと協働して切断対象物Ｏを把持可能な把持部材１７と、この把持部材１７を駆動するための把持用シリンダ１８を備えたため、切断処理装置８を簡単な構造により把持部材１７を可動刃１５の動作に対して独立に揺動駆動できる。
【００５５】
それ故、切断対象物を把持した状態で切断し、切断片を把持部材１７と受部１４ａとで把持して搬送・ハンドリングすることができる。しかも、切断中に可動刃１５が切断対象物に噛み込んだ場合や二度切りを行う場合に、把持部材１７に対して可動刃１５を相対的に上方へ揺動させ、又は可動刃１５に対して把持部材１７を下方揺動させることで、切断対象物を可動刃から離脱させることもできる。切断対象物の切断処理と、切断片の搬送・ハンドリングを連続して行うことが可能であるため、生産性が高まる。
【００５６】
他方、立ち木状態の間伐材を切断する際に、把持部材１７と受部１４ａとで間伐材を把持した状態で切断し、切断処理装置８をアーム７に対してアーム軸線と平行な軸線回りに回転させる機構を装備しているため、切断した間伐材を左方又は右方の所望の方向へ倒すことができる。
【００５７】
把持部材１７を軸支する枢支軸３３と可動刃１５を軸支する枢支軸３３は、同心で共通の軸部材で構成され、この枢支軸３３を１対の本体フレーム１４の枢支軸受部１４ｂに枢支したため、構造を簡単化でき、切断処理装置８の小型化を図ることができる。
【００５８】
把持部材１７は、本体フレーム１４の夫々の外側に位置すると共に本体フレーム１４と平行な１対の把持フレーム１７ａを備えているため、１対の把持フレーム１７ａの間隔を大きくすることができ、切断対象物Ｏの把持性能を高めることができる。１対の把持フレーム１７を夫々駆動するための把持用シリンダ１８を設置したため、把持用シリンダ１８を小型化することができ、しかも、本体フレーム１４の側部空間を利用して把持フレーム１７ａと把持用シリンダ１８を設置したため、切断処理装置８を小型化できる。
【００５９】
本体フレーム１４はアーム７の先端部にホルダー部１３を介して着脱可能に装着され、ホルダー部１３に回転支持機構と回転駆動部としての油圧モータ２４とを設け、切断処理装置８を前記軸線Ｂの回りに回動可能に構成したため、任意の姿勢の切断対象物Ｏを切断でき、切断後切断片を搬送・ハンドリングすることができる。
【実施例２】
【００６０】
次に、実施例２に係る切断処理装置８Ａについて図７、図８に基づいて説明する。尚、前記実施例１の切断処理装置８と異なる構成についてのみ説明し、実施例１と同一の部材には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６１】
図７、図８に示すように、切断処理装置８Ａは、受部１４ａに対して相対的に上下揺動可能に本体フレーム１４に軸支され且つ受部１４ａと協働して切断対象物Ｏを把持可能な把持部材３５と、切断用シリンダ１７に比べて小径で且つ例えば左側の本体フレーム１４の左外側に装備されて把持部材３５を揺動駆動するための１つの油圧式の把持用油圧シリンダ３６を備えている。
【００６２】
把持部材３５は、本体フレーム１４と平行な１つの把持フレーム３５ａと、把持フレーム３５ａの後部に形成された連結腕部３５ｂと、把持フレーム３５ａと連結腕部３５ｂとの接続部分に形成された枢支軸３３Ａが貫通する枢支軸受部３５ｃと、連結腕部３５ｂの後端部に形成され且つ把持用シリンダ３６のピストンロッドが連結されるロッド連結部３５ｄ等で構成されている。
【００６３】
この切断処理装置８Ａの作用、効果について説明する。
把持部材３５と把持用シリンダ３６が一方の本体フレーム１４の外側にのみ設けられるため、切断処理装置８Ａによる把持、切断、搬送・ハンドリング、噛み込み除去等の基本動作を可能としながら、軽量化と小型化を図ることができる。
【実施例３】
【００６４】
次に、実施例３に係る切断処理装置８Ｂについて図９〜図１１に基づいて説明する。尚、前記実施例１の切断処理装置８と異なる構成についてのみ説明し、実施例１と同一の部材には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６５】
切断処理装置８Ｂは、受部１４ａに対して相対的に上下揺動可能に本体フレーム１４に軸支され且つ受部１４ａと協働して切断対象物Ｏを把持可能な把持部材３７と、１対の本体フレーム１４の間の空間に対応するように切断用シリンダ１６の上方に配設されて把持部材３７を駆動するための１つの把持用シリンダ３８を備えている。
【００６６】
把持部材３７は平面視にてコ字形状に形成されている。把持部材３７は、１対の本体フレーム１４の内側に対応するように本体フレーム１４と平行に夫々配置された１対の把持フレーム３７ａと、把持フレーム３７ａの後部に形成された連結腕部３７ｂと、把持フレーム３７ａと連結腕部３７ｂとの接続部分に形成された枢支軸３３が貫通した枢支軸受部３７ｃと、連結腕部３７ｂに形成され且つ把持用シリンダ３８のピストンロッドが連結されるロッド連結部３７ｄと、１対の把持フレーム３７ａの前端部に架着された先端刃３７ｅなどで構成されている。
【００６７】
この切断処理装置８Ｂの作用、効果について説明する。
把持部材３７は１対の本体フレーム１４の内側に対応するように配置され且つ本体フレーム１４と平行な１対の把持フレーム３７ａを備えたため、本体フレーム１４の内側の空間を利用して把持フレーム３７ａの一部を配置でき、切断処理装置８を小型化することができる。把持フレーム３７ａを駆動するための１つの把持用シリンダ３８を設け、この把持用シリンダ３８を１対の本体フレーム１４の間又はその近傍部位に対応させて切断用シリンダ１６を配置するため、切断処理装置８Ｂを小型化することができる。
【００６８】
図１０に示すように、把持用シリンダ３８が本体フレーム１４の間の近傍部位であっても、側面視にて本体フレーム１４より上側に突出する場合は、把持用シリンダ３８を覆う鋼板製のカバー部材３９を本体フレーム１４に固定することで、把持用シリンダ３８の損傷を防止することができる。
【実施例４】
【００６９】
次に、実施例４に係る切断処理装置８Ｃについて図１２に基づいて説明する。尚、前記実施例１の切断装置と異なる構成についてのみ説明し、実施例１と同一の部材には同一の符号を付して説明を省略する。
【００７０】
本体フレーム４０は、本体フレーム４０の前端側部分に形成された受部４０ａと、可動刃１５と把持部材３８の枢支軸３３を固定する枢支軸受部４０ｂと、切断用シリンダ１７と把持用シリンダ１８の後端部を支持する支持軸３４を固定する支持軸受部４０ｃ等で構成されている。受部４０ａの上面には、可動刃１５と対向し且つストレートな板材からなる受面４０ｄが形成されている。
【００７１】
把持部材４１は、実施例１の把持部材１７と同様のものであり、１対の把持フレーム４１ａと、連結腕部４１ｂと、枢支軸受部４１ｃと、把持用シリンダ１８のピストンロッドの前端部が連結されるロッド連結部４１ｄと、先端刃４１ｅとを有する。さらに、把持フレーム４１ａの下面には、小さな三角歯からなる複数の把持刃４１ｆが形成されている。
【００７２】
この切断処理装置の作用、効果について説明する。
受面４０ｄがストレート形状であるため、構造が簡単になり製作コストが低減する。
そして、把持フレーム４１ａの下面に複数の把持刃４１ｆを形成したため、滑り易い切断対象物等を把持部材４１で押圧して把持する際に把持性能が高まる。
【実施例５】
【００７３】
次に、実施例５に係る切断処理装置８Ｄについて図１３、図１４に基づいて説明する。尚、前記実施例１の切断装置と異なる構成についてのみ説明し、実施例１と同一の部材には同一の符号を付して説明を省略する。
【００７４】
この切断処理装置８Ｄの把持部材４７は、１対の把持フレーム４７ａと、先端刃４７ｅとで平面視にてコ字形に形成されている。１対の把持フレーム４７ａは、１対の本体フレーム１４の外側に夫々平行に配設されている。各把持フレーム４７ａを本体フレーム１４に枢支する枢支軸３３Ｂは、本体フレーム１４に外側へ向けて水平に突設され且つ溶接等で固定された片持状の軸部材で構成されている。この枢支軸３３Ｂは、可動刃１５を枢支する枢支軸３３Ａから後方斜め上方へ小距離シフトした部位に設けられ、枢支軸３３Ａと枢支軸３３Ｂとは同心でない関係になっている。
【００７５】
各把持フレーム４７ａは、枢支軸受部４７ｃと、連結腕部４７ｂと、この連結腕部４７ｂの後端部のロッド連結部４７ｄとを有する。各把持フレーム４７ａは、枢支軸受部４７ｃにおいて枢支軸３３Ｂに回動自在に枢支され、ロッド連結部４７ｄには把持用シリンダ１８のピストンロッドがピン４７ｘで連結されている。各把持フレーム４７ａの長さ方向中間部には屈曲部４７ｆが形成され、この屈曲部４７ｆよりも前側の把持フレーム前部４７ｇが本体フレーム１４の前方に対応する左右方向位置に位置している。これにより、切断処理装置８Ｄの前部の左右幅が小さくなって使い勝手が向上する。この切断処理装置８Ｄが奏する作用、効果は切断処理装置８が奏する作用、効果と同様である。
【実施例６】
【００７６】
切断刃の種々の構造について図１５に基づいて説明する。
図１５（ａ）に示すように、可動刃１５Ａは、可動刃フレーム１５ａと、連結腕部１５ｂと、枢支軸受部１５ｃと、ロッド連結部１５ｄと、切断刃１５ｇ等で構成されている。  切断刃１５ｇには複数の三角歯ｔｂが形成され、複数の三角歯ｔｂの刃先先端を結んだ形状は、受面１４ｄの円弧形状と同様の円弧形状に構成されている。複数の三角歯ｔｂは、ほぼ同じ大きさ・形状の歯に形成されている。
【００７７】
図１５（ｂ）に示すように、可動刃１５Ｂに固定された切断刃１５ｈには、複数の波形歯ｔｃが形成され、これら複数の複数の波形歯ｔｃの刃先先端を結んだ形状は、受面１４ｄの円弧形状と同様の円弧形状に構成されている。複数の波形歯ｔｃは、ほぼ同じ大きさ・形状の歯に形成されている。
【００７８】
図１５（ｃ）に示すように、可動刃１５Ｃに固定された切断刃１５ｉには、複数の波形歯ｔｄが形成されている。複数の波形歯ｔｄの刃先先端を結んだ形状は、受面１４ｄの円弧形状と同様の円弧形状に構成されている。複数の波形歯ｔｄは後方のものほど小さくなるように形成されている。
【００７９】
図１５（ｄ）に示すように、可動刃１５Ｄに固定された切断刃１５ｊには、滑らかに連続する一枚歯ｔｅが形成され、一枚歯ｔｅの刃先形状は、受面１４ｄの円弧形状と同様の円弧形状に構成されている。
【００８０】
次に、前記実施例を部分的に変更した変形例について説明する。
１］前記実施例１〜４では、回転支持機構と回転駆動部によって本体フレームをアーム軸線回りに回転可能とした切断処理装置について説明したが、アーム軸線回りの回転機能が必要でない切断処理装置においては、本体フレームをアーム先端にボルト等によって固定しても良い。
【００８１】
２］前記実施例１〜４では、１つの可動刃を備えた切断処理装置について説明したが、切断処理装置に複数の可動刃を設けてもよい。
【００８２】
３］前記実施例１の切断処理装置８において、把持部材１７の１対の把持フレーム１７ａは必ずしも一体的に連結される必要はないので、先端刃１７ｅを省略し、１対の把持フレーム１７ａを独立に揺動可能に構成し、把持用シリンダ１８により独立に揺動駆動するように構成してもよい。
【００８３】
４］その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能で、本発明はそのような変更形態も包含するものである。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、ショベル系掘削機のアームの先端部に着脱可能に装着されて、種々の切断対象物を切断可能な切断処理装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１              油圧ショベル
７              アーム
８              切断処理装置
１４，４０      本体フレーム
１４ａ，４０ａ  受部
１５，１５Ａ〜１５Ｄ    可動刃
１６            切断用シリンダ
１７，３５，３７，４１，４７  把持部材
１７ａ，３５ａ，３７ａ，４１ａ，４７ａ  把持フレーム
１８，３６，３８    把持用シリンダ
２２            環状部材
２４            油圧モータ
２４ａ          ピニオン
２９            ベアリング
３０            内歯ギヤ部材
３３，３３Ａ，３３Ｂ    枢支軸
Ｏ              切断対象物
【図１】
2010269568.tif 000003
【図２】
2010269568.tif 000004
【図３】
2010269568.tif 000005
【図４】
2010269568.tif 000006
【図５】
2010269568.tif 000007
【図６】
2010269568.tif 000008
【図７】
2010269568.tif 000009
【図８】
2010269568.tif 000010
【図９】
2010269568.tif 000011
【図１０】
2010269568.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2010269568.tif 000014
【図１３】
2010269568.tif 000015
【図１４】
2010269568.tif 000016
【図１５】
2010269568.tif 000017